基于DEA的宜昌市農業生產效率評價

摘要：通過構建農業生產效率投入和產出指標體系，采用數據包絡分析方法（DEA），運用DEAP 2.1軟件對湖北省宜昌市2004-2011年農業生產效率進行實證分析，旨在為相關決策和研究提供借鑒參考。結果表明，近10年來宜昌市農業生產效率不斷提高，特別是最近兩年的農業生產技術值得推廣；但從投入角度來看，非技術有效年份均存在農業生產投入結構不合理問題，需進一步改進。

關鍵詞：DEA；農業生產效率；宜昌市

中圖分類號：F303.2 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）21-5378-03

The Agricultural Production Efficiency Evaluation of Yichang City Based on DEA

FENG Li，HOU Lin-chun，YAN Xiao-ran

（College of Public Administration，China University of Geosciences，Wuhan 430074，China）

Abstract： By constructing the input and output index system of agricultural production efficiency， this paper uses data envelopment analysis （DEA） and the DEAP2.1 software， conducts an empirical analysis on the agricultural production efficiency of Yichang City of Hubei province in 2004-2011， and aims at providing reference for the related decision and study. The results show that in recent ten years the agricultural production efficiency of Yichang City is continuously improving， especially the agricultural production technology in the last two years that is worth popularizing. Where as from the investment point of view， agricultural production input structure is not reasonable in the non-technical effective years which needs further improvement.

Key words： DEA； agricultural production efficiency； Yichang City

農業關系國計民生，是國民經濟發展的基礎。近年來我國農業發展成就顯著，但存在一定程度的效率低下問題[1]。隨著農業增長方式由粗放型向集約型的轉變，農業生產效率問題日益引起重視。農業的可持續增長取決于其長期生產力的增長，而生產力的提高主要源于兩種途徑：一是加大生產要素的投入，二是提高生產效率[2]。由于我國農業資源匱乏，農業發展受土地、人口等諸多因素的制約，生產力的提高不能長期依賴生產要素投入量的增加，提高生產效率才是關鍵。因此，對農業生產效率的評價和研究具有重要意義[3]。

農業生產效率問題是國內外學者長期以來關注的焦點。由于農業生產系統涉及多產出和多投入，效率計算需選取適當權重，對各投入（或產出）指標進行匯總。數據包絡分析方法（Data Envelopment Analysis，DEA）以決策單元的輸入輸出權重作為變量，運用最優化方法內定變量，分析時無需加總投入（或產出）項，可有效避免確定指標權重帶來的主觀性[4]。國外學者對農業效率問題的研究主要基于宏觀層面，如Kawagoe等[5]對跨區域農業生產效率進行了研究；Ball等[6]對含美國在內的10個國家農業生產效率進行了對比分析。國內學者運用DEA方法研究農業生產效率也主要集中于宏觀層面，即以省域為研究對象。如張曉紅等[7]運用DEA方法及DEA分級有效性評價方法對河北省農業生產效率進行了研究；秦青[8]采用DEA交叉評價法對河南省農業生產效率進行了評價；洪名勇等[9]采用DEA模型對我國西部地區的農業循環經濟效率進行了測度；李思[10]運用DEA及超效率DEA模型對攀西地區的農業信息化效率進行了實證分析；熊巍等[11]采用DEA方法分析了湖北省柑橘農業生產效率。

綜觀國內學者對農業生產效率問題的研究，可以發現多數是基于省域的分析，以縣域為研究對象的較少；注重對研究區農業生產效率的測度和評價，對DEA無效決策單元分析較淺；以年份為決策單元的研究較少。本文采用DEA模型，對2004-2011年宜昌市農業生產效率進行評價，對技術無效年份進行深入分析，為相關部門制定農業政策提供參考。

1 研究方法與數據

1.1 DEA模型

數據包絡分析法（DEA）始建于1978年，由Charnes等[12]學者提出，以線性規劃法估算生產可能性邊界，再對各決策單元的相對效率進行測度。Banker等[13]學者于1984年在CCR模型的基礎上提出了可變規模報酬假設下的BCC模型，該模型將綜合技術效率（TE）分解為純技術效率（PTE）和規模效率（CE）兩部分，即TECRS=PTEVRS*SE，式中，TECRS代表綜合技術效率，PTEVRS代表純技術效率，SE代表規模效率。DEA模型包含投入導向和產出導向兩種形式，投入導向即既定產出下的投入最小化，產出導向即既定投入下的產出最大化。

1.2 指標選取與數據來源

本文選取2004-2011年8年間宜昌市農業相關數據進行DEA評價。產出指標包括第一產業增加值（y1）、農村居民家庭人均純收入（y2）；投入指標包括農作物總播種面積（x1）、農業機械總動力（x2）、農用化肥施用量，即折純氮量（x3）、農業從業人員（x4）。指標數據來源于《湖北統計年鑒》、《湖北農村經濟年鑒》、《宜昌統計年鑒》。

2 宜昌市農業生產效率的實證分析

將投入指標和產出指標的基礎數據采用投入導向的BCC模型進行分析測度，運用DEAP2.1軟件實施運算，整理后結果見表1。

根據表1中各決策單元綜合技術效率值、純技術效率值和規模效率值制作宜昌市農業生產效率變化趨勢圖，如圖1所示。

2.1 綜合技術效率分析

由表1可知，2004-2011年農業生產要素投入中，只有2011年綜合技術效率值為1，處于DEA有效狀態，說明2011年宜昌市農業處于高效生產狀態，其純技術效率和規模效率均達到了最優配置階段。其余年份綜合技術效率值小于1，說明該年農業生產處于低效率狀態。從圖1可以看出，宜昌市綜合技術效率水平呈遞增趨勢，但2005年有所下降，主要是受規模效率的影響，雖然純技術效率水平達到1，但規模效率偏低，導致綜合技術效率下降。

2.2 純技術效率分析

2004、2005、2008和2010年純技術效率值為1，且不存在投入和產出松弛，說明這4年宜昌市農業生產處于純技術效率有效狀態，生產點位于生產前沿面上，即既定產出下不能等比例減少各項投入或者個別減少某種投入。2006、2007和2009年純技術效率值小于1，且存在投入或產出松弛，說明該年宜昌市處于純技術效率無效狀態，存在投入或產出結構不合理問題，但效率值均在95%以上，說明只有平均近5%的投入要素未獲得應有農業產出量。從圖1可以看出，純技術效率較平直且多數年份為1或接近于1，說明宜昌市多年來農業技術處于較高水平。

2.3 規模效率分析

規模效率可通過綜合技術效率與純技術效率的比值獲得。規模效率值越接近1，說明規模大小越適當；效率值等于1，說明該決策單元處于固定規模報酬狀態；若小于1，則說明該決策單元處于規模報酬遞減或遞增的低效狀態。由表1可知，2004-2010年宜昌市均處于非規模效率有效階段，規模報酬處于遞增狀態，到2011年規模效率值達到1。由圖1可以直觀地看出規模效率基本上與綜合技術效率吻合，呈逐年遞增趨勢，這與宜昌市農業實際發展情況是相符的。近年來，宜昌市大力發展柑橘種植業，實行規模化經營，此外還根據自身地理優勢擴大茶葉種植規模，農業發展專業化、規模化的進程加快。

3 宜昌市農業生產投入結構調整分析

根據DEA P2.1軟件運行結果中的投入和產出指標松弛變量值及原始值，計算得出投入要素調整比例，整理獲得技術無效決策單元改進方案，如表2所示。

表2中徑向調整值為將純技術效率提高到1，各投入指標需要同比例減少的量；橫向調整值表示某種投入指標出現冗余，需要減少的量；橫向調整比例即橫向調整值與原始值的比例；總調整比例即橫向調整值與徑向調整值絕對值之和與原始值的比例。

從各年份徑向調整值來看，純技術效率值與各投入指標需要同比例減少的量成反比。由表2可知，純技術效率無效年份其效率值均在0.95以上，說明雖然該年宜昌市處于技術無效狀態，但投入冗余現象并不嚴重。從橫向調整值來看，2006、2007、2009年均存在投入結構不合理問題，2006年農地和化肥投入過剩，需分別縮減1.6%；2007年同樣是農地和化肥投入過剩，需分別縮減5.4%和2.3%；2009年農地和農業機械動力投入過量，需分別縮減2.8%和0.5%。從平均值而言，農地投入冗余最為嚴重，其次是化肥施用量和農業機械動力投入。因此，要提高農業生產效率，一方面要合理調整土地資源配置，提高資源利用率，另一方面要根據實際情況科學縮減化肥施用量和農業機械動力投入。

4 結論

本文運用DEA模型對宜昌市2004-2011年農業生產效率進行了測算，根據測算結果對各年份綜合技術效率、純技術效率和規模效率進行了深入分析，并提出投入結構調整方案。初步得出以下結論：

1）宜昌市農業生產的綜合技術效率和規模效率均呈現逐年上升趨勢，純技術效率有效年份多于無效年份，且無效年份純技術效率值均在95%以上，說明近年來宜昌市對農業的資源和技術投入整體上有效，特別是最近兩年的農業生產技術值得推廣。但從平均值而言，綜合技術效率、純技術效率和規模效率均未達到有效狀態，宜昌市應根據自身農業發展情況進一步提升農業生產效率。

2）宜昌市多數年份未達到DEA有效或純技術效率有效狀態，主要由于農業投入結構不合理，生產要素投入冗余，尤其是農地資源未得到有效開發利用，應進一步合理調整農業投入結構，優化土地資源配置，提高資源利用率，同時加強農業科學管理，合理施用化肥及合理安排農業機械動力投入，促進農業的可持續發展。

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